[發明專利]具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備

無效

• 申請號: 200810049978.1
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN101285453A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 張靜傳
• 申請（專利權）人: 張靜傳
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/06;F16C32/04;H02K1/27;H02K21/12;H02J3/38
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所
• 代理人: 聶孟民

1、一種具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，無反向阻力風輪結構將風能轉化為機械能，空芯直驅發電機將機械能轉化成電能，再由變換控制器將發電機發出的電能變換和儲存，供負載應用，功率呈線性疊加的風輪矩陣上部裝有風向舵，空芯直驅發電機同電網間裝有變換控制器，實現連接在風輪矩陣轉軸上的空芯直驅發電機和對發電機發出的電能進行變換和儲存的控制，風向舵(1)經凸輪傳動機構(2)裝在風輪矩陣的固定支架(3)上，風輪矩陣由固定支架(3)及其裝在固定支架(3)內的葉片支撐轉動機構(5)和裝在轉動機構(5)上的迎風葉片(4)和背風葉片(6)構成，風輪矩陣由連接機構(7)同空芯直驅發電機(8)相連，空芯直驅發電機(8)輸出端經變換控制器由電纜(9)接電網(33)。

2、根據權利要求1所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的風向舵(1)裝在固定支架(3)的中心轉軸(11)上部，在風向舵(1)下部的中心轉軸上裝有凸輪(10)，中心轉軸(11)經軸承裝在風輪矩陣的固定支架(3)上或由曲軸裝在風向舵(1)下部，由風向舵(1)促其轉動。

3、根據權利要求1所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的風輪矩陣的固定支架(3)是由上下兩個框和兩立桿組成，上框內裝有復位彈簧(13)和一端有傳動齒條(14)的T型齒條傳動裝置(12)，下框上有與上框對應的槽，用于放置軸承和軸套，實現風葉的位置固定和調整風葉的方向，傳動齒條(14)同傳動齒輪(15)相嚙合，傳動齒輪(15)裝在葉片的轉軸(16)上，通過T型齒條傳動裝置(12)、復位彈簧(13)和傳動齒輪(15)組成的機械結構使風向舵的風向跟蹤實時反饋到葉片上。

4、根據權利要求1所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的空芯直驅發電機為空芯大氣隙、雙轉子永磁體halbach聚磁陣列結構，由外殼、雙面轉子磁軛、定子底座、空芯定子繞組構成，外殼和雙面轉子磁軛(17)置于定子底座(18)上，對發電機起到固定和支撐作用，在外殼和雙面轉子磁軛(17)內的定子底座上部有雙轉子的聚磁陣列(20)，該聚磁陣列由halbach陣列構成，雙轉子的聚磁陣列(20)上裝有背部磁軛(21)，雙轉子的聚磁陣列(20)和雙轉子的背部磁軛(21)的中間有空芯定子繞組(24)，通過聚磁雙陣列轉動切割定子空芯繞組，來實現能量的轉化，定子和轉子的頂部經轉盤軸承(23)裝在外殼(22)內或外殼(22)下端，空芯定子繞組(24)置于發電機的底座的底面(19)上，發電機的轉盤軸承安裝在定子和轉子的頂部或定子和轉子的底部。

5、根據權利要求4所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的轉盤軸承(23)為反重力磁懸浮軸承，由上磁鋼(26)、下磁鋼(27)裝在風輪的轉軸(25)上構成。

6、根據權利要求4所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的halbach聚磁陣列依次是由充磁方向為上N下S的磁體(28)、充磁方向為左S右N的磁體(29)和充磁方向為上S下N的磁體(30)構成，該聚磁陣列為90度充磁方向的halbach陣列或通過變換60度、45度充磁分布的陣列。

7、根據權利要求1所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的變換控制器由空芯直驅發電機(8)輸出端接三相整流器(34)，三相整流器經寬范圍開關(35)接充電控制器(36)，充電控制器上有后備蓄電池(38)，充電控制器經逆變控制器(37)由電纜(9)接電網(33)。

8、根據權利要求1所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的迎風葉片(4)、背風葉片(6)的葉片之間為臨界接觸，無噪音轉動。

9、根據權利要求1所述的具有反重力磁懸浮軸承的超高效空芯直驅發電設備，其特征在于，所說的凸輪傳動機構(2)經風向舵(1)實時的將風向通過轉軸傳遞給凸輪機構，調整風輪矩陣中每片葉片的方向，風輪矩陣時刻都處在最佳的風能利用區，迎風葉片(4)通過凸輪傳動機構調整，使葉片全部并列展開，達最大掃風面。